硅橡膠是(shi)指(zhi)主鏈由硅(gui)和氧原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上通常連有兩(liang)個(ge)有機基(ji)團的(de)(de)橡(xiang)(xiang)膠。普通的(de)(de)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠主要由含(han)甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)硅(gui)氧鏈節組成。苯(ben)基(ji)的(de)(de)引入(ru)可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)高(gao)(gao)、低溫(wen)(wen)性能，三氟丙基(ji)及(ji)(ji)氰基(ji)的(de)(de)引入(ru)則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)溫(wen)(wen)及(ji)(ji)耐(nai)油性能。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠耐(nai)低溫(wen)(wen)性能良好，一般(ban)在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作。引入(ru)苯(ben)基(ji)后，可(ke)達-73℃。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)耐(nai)熱性能也(ye)很(hen)突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作，稍高(gao)(gao)于200℃也(ye)能承(cheng)受數周或(huo)更長時間仍(reng)有彈性，瞬時可(ke)耐(nai)300℃以上的(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)。硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)透(tou)氣性好，氧氣透(tou)過(guo)率在(zai)(zai)合成聚合物中(zhong)是(shi)較高(gao)(gao)的(de)(de)。此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠還具有生理惰性、不會導致(zhi)凝血的(de)(de)突出(chu)(chu)特性，因(yin)此在(zai)(zai)醫用(yong)領域應(ying)用(yong)廣泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)分(fen)類的(de)方法很多，通常按(an)固化(hua)前的(de)形(xing)態分(fen)為固體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)和液(ye)體(ti)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)硫(liu)化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度分(fen)為室溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，高溫(wen)(wen)(wen)硫(liu)化(hua)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)；按(an)所用(yong)單體(ti)的(de)不同(tong)，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)，甲基(ji)(ji)苯基(ji)(ji)乙(yi)烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)、氟硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)性能和用(yong)途的(de)不同(tong)又可分(fen)為通用(yong)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)低溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、超(chao)耐(nai)(nai)高溫(wen)(wen)(wen)型(xing)(xing)(xing)、高強(qiang)力型(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)油(you)型(xing)(xing)(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)(xing)(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是(shi)由美國以三氯化(hua)鐵為催(cui)化(hua)劑合成的。1945年(nian)(nian)(nian)，硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)(chan)品(pin)問世。1948年(nian)(nian)(nian)，采用高比表(biao)面積的氣相法(fa)白炭黑補強的硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制成功，使硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的性能(neng)躍升到實用階段，奠定了(le)現代硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)技術的基礎。從二(er)甲基二(er)氯硅(gui)(gui)烷合成開始生產(chan)(chan)硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的國家有美國。俄羅(luo)斯(si)、德國、日本、韓國和中國等。中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的工業化(hua)研究始于1957年(nian)(nian)(nian)，多(duo)家研究所(suo)和企業陸續開發出(chu)各(ge)種硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年(nian)(nian)(nian)底，中國硅(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生產(chan)(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中高溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫硫(liu)(liu)化(hua)硅橡(xiang)(xiang)膠是(shi)指聚硅氧烷變成彈(dan)性體的(de)(de)過程是(shi)經過高(gao)溫（110-170℃）硫(liu)(liu)化(hua)成型(xing)的(de)(de)。它主(zhu)要(yao)以高(gao)分子量(liang)的(de)(de)聚甲基乙烯基硅氧烷為生膠，混入補強填料、硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)等，在加熱加壓下(xia)硫(liu)(liu)化(hua)成彈(dan)性體。硅橡(xiang)(xiang)膠的(de)(de)補強主(zhu)要(yao)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)白炭黑(hei)，可使硫(liu)(liu)化(hua)膠的(de)(de)強度增(zeng)加數十(shi)倍(bei)。有(you)時為了降低(di)成本(ben)或(huo)改善膠料性能及賦予硫(liu)(liu)化(hua)膠各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)特殊的(de)(de)性能，也加入相(xiang)應的(de)(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)添加劑(ji)。硫(liu)(liu)化(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)機過氧化(hua)物(wu)或(huo)加成反(fan)應催(cui)化(hua)劑(ji)。

加(jia)工成型方(fang)法如圖所示。一次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行高(gao)分(fen)子鏈(lian)的(de)交聯(lian)(lian)反(fan)應；二次(ci)硫化的(de)目的(de)是(shi)進行補充交聯(lian)(lian)、驅(qu)除硫化劑分(fen)解產(chan)物和(he)其他揮發性(xing)化合物以穩定硫化膠的(de)各項性(xing)能。常用的(de)設備有開放式煉膠機、捏合機及真(zhen)空密煉機。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)顯(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)強度僅(jin)是天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)或某些合成(cheng)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)一(yi)半，但(dan)在200℃以上(shang)的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)環(huan)境下(xia)，硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)仍(reng)能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)柔韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬度，且力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯(xian)變化(hua)。（2）低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達-100℃，表明其低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)異。這(zhe)對(dui)航空、宇航工業的(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵(jian)對(dui)氧(yang)、臭氧(yang)及(ji)紫外線等(deng)十分穩定(ding)(ding)，在不(bu)加任(ren)何添加劑(ji)的(de)(de)(de)情況下(xia)，就具(ju)有優(you)(you)良的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有優(you)(you)異的(de)(de)(de)絕緣(yuan)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非(fei)常好。（5）物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)下(xia)的(de)(de)(de)物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比(bi)通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)差(cha)，但(dan)在150℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)，其物理(li)機(ji)械性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)(you)于通(tong)(tong)用橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油(you)及(ji)化(hua)學試(shi)劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)(tong)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)具(ju)有中等(deng)的(de)(de)(de)耐(nai)油(you)、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)透過性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)對(dui)空氣(qi)(qi)、氮、氧(yang)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)等(deng)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)透氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)比(bi)天然橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)不(bu)粘連，具(ju)有抗凝血作用，對(dui)肌(ji)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)的(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常少。特(te)別適合作為醫用材料。

硅橡膠的用量

據中國(guo)(guo)汽車工業協(xie)會統計，2012年，汽車產(chan)(chan)銷分別達到1927.18萬(wan)輛和(he)1930.64萬(wan)輛，同比分別增(zeng)長4.63%和(he)4.33%，汽車工業硅橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)量約達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研天下的(de)新研究，增(zeng)加有(you)機硅材(cai)料(liao)在(zai)汽車零(ling)部件(jian)方面的(de)用(yong)(yong)量，可以大幅(fu)度(du)提(ti)(ti)高汽車的(de)安全性能，因此，汽車產(chan)(chan)量和(he)單車用(yong)(yong)量水平的(de)提(ti)(ti)高都(dou)將推動汽車工業對硅橡(xiang)膠(jiao)需求(qiu)的(de)增(zeng)加。國(guo)(guo)家鼓勵(li)自主品(pin)牌的(de)汽車發展，關(guan)鍵汽車零(ling)部件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度(du)黨政機關(guan)公務用(yong)(yong)車選用(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求(qiu)意見稿）》為自主品(pin)牌擴大在(zai)政府采購(gou)(gou)的(de)市場份(fen)額，為改(gai)變目(mu)前國(guo)(guo)內政府采購(gou)(gou)以合資品(pin)牌產(chan)(chan)品(pin)為主的(de)局面提(ti)(ti)供了(le)保障(zhang)(zhang)。促進自主品(pin)牌發展，國(guo)(guo)產(chan)(chan)汽車業的(de)繁榮(rong)將為汽車膠(jiao)的(de)應用(yong)(yong)提(ti)(ti)供有(you)力(li)保障(zhang)(zhang)。預(yu)測(ce)未來3年，我國(guo)(guo)室溫硫化(hua)硅橡(xiang)膠(jiao)在(zai)汽車行(xing)業將以年均20%增(zeng)長。

此外，硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約占非(fei)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消(xiao)費量的(de)(de)98%。但因(yin)為(wei)石(shi)(shi)油(you)(you)價(jia)格的(de)(de)大幅上漲，同時我國(guo)(guo)在硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)關鍵原(yuan)料有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術方(fang)面(mian)取(qu)得突破，有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)的(de)(de)生產(chan)(chan)技術在2005年前(qian)被幾(ji)家(jia)跨國(guo)(guo)公司壟斷，但目前(qian)我國(guo)(guo)已發展成(cheng)為(wei)全球有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)單體(ti)第1大國(guo)(guo)，這2個方(fang)面(mian)原(yuan)因(yin)使硅(gui)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)價(jia)格從2011年起開始低于(yu)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約為(wei)大宗石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)80%～90%，成(cheng)為(wei)廉價(jia)的(de)(de)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始大規模替(ti)代(dai)石(shi)(shi)油(you)(you)基(ji)合成(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這將極大拓展有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的(de)(de)市場空間，同時將帶動硅(gui)油(you)(you)、硅(gui)烷偶(ou)聯(lian)劑(ji)和硅(gui)樹脂等其他有(you)(you)機(ji)(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的(de)(de)消(xiao)費。